JP3201590B2 - 廃棄物の炭化処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、会社、工場、ホ
テル、旅館、飲食店、一般家庭等から排出された生ごみ
その他の廃棄物を、公害が生ずることなく、無害、無臭
で炭化処理するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】会社、工場、ホテル、旅館、飲食店、一
般家庭等から排出された生ごみその他の廃棄物の量は極
めて多量であり、これらの廃棄物を公害が生ずることな
く、無害、無臭で処理することが大きな社会問題になっ
ている。

【０００３】廃棄物の処理は、一般に、焼却処理、発酵
処理、埋立て投棄処理等によって行われている。このよ
うな従来の廃棄物処理手段特に焼却処理の場合に、次の
ような問題が生ずる。即ち、廃棄物の焼却処理時に、排
ガス中に存在するダストおよび有害物質が飛散するた
め、公害を引き起こさずに無煙、無臭で処理することが
できず、また、処理に際し廃棄物を分別しなければなら
ず、これらの処理のために多額の設備費を要し、処理コ
ストが高騰する上、処理作業が複雑になること等であ
る。

【０００４】上述した問題を解決する廃棄物処理装置と
して、例えば、特開平７−２８０２３６号公報には、廃
棄物を収納し炭化する炭化室と、炭化室を囲んで設けら
れた炭化室の外側を加熱する加熱室と、加熱室および蒸
焼室の上方に連通接続され、内部で燃焼する燃焼手段を
備えた燃焼室とからなり、前記加熱室および炭化室の上
方の連通接続部位は、炭化室に連通する内側のガス上昇
管と、加熱室に連通するガス上昇管を囲んで設けられた
外側の排ガス上昇管とによって二重に形成され、外側の
排ガス上昇管に空気流入孔が形成されている廃棄物処理
装置（以下、先行技術という）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術によれ
ば、廃棄物を収納した炭化室を、加熱室に設けられたバ
ーナによりその外側から加熱することによって、廃棄物
は蒸焼きされて炭化されると共に、炭化室で発生した排
ガスは、加熱室で発生した燃焼排ガスと共に、加熱室お
よび炭化室に連通接続された燃焼室に流入し、燃焼室に
おいて約６００〜６５０℃の温度で燃焼する。従って、
煙、粉塵、煤塵等を発生させずに燃焼させることができ
るとされている。

【０００６】しかしながら、先行技術には次のような問
題がある。即ち、先行技術においては、加熱室で発生し
た燃焼排ガスおよび炭化室で発生した排ガスが、共に、
二重の排ガス上昇管を通って燃焼室内に流入し燃焼する
ようになっている。しかるに、加熱室で発生した燃焼排
ガスの燃焼室入口における温度は約２００〜３００℃で
あり、炭化室で発生した排ガスの燃焼室入口における温
度も約２００〜３００℃であって、燃焼室における燃焼
設定温度６００〜６４０℃に比べて低い。

【０００７】このように、燃焼室の温度が低いと脱臭効
果が低下し悪臭が発生する。そこで、燃焼室において上
記排ガスを燃焼させるために、燃焼室内にその側壁に設
けられたバーナから多量の燃料を噴射することが必要に
なり、燃費が上昇する。

【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、会社、工場、ホテル、旅館、飲食店、一般家
庭等から排出された生ごみその他の廃棄物を、簡単な設
備で且つ少ない燃費で経済的に効率よく、無臭、無煙で
処理することができる廃棄物の炭化処理装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に記
載の発明は、廃棄物を乾燥・乾留して炭化処理するため
の、廃棄物供給口および炭化物排出口を有する気密の炭
化室と、前記炭化室の両側壁に軸着され、軸線を中心と
して回転可能に炭化室内に設けられた、前記炭化室内に
供給された廃棄物を粉砕し攪拌するための攪拌機と、前
記炭化室の外側にこれを囲んで設けられた、前記炭化室
を加熱し炭化室内の廃棄物を炭化する燃料噴射ダクトを
有する加熱室と、前記炭化室内で発生した排ガスを燃焼
し脱煙および脱臭するための、燃焼用バーナが取付けら
れた燃焼室と、前記炭化室と前記燃焼室とを接続し、前
記炭化室内で発生した排ガスを前記燃焼室の入側に導く
炭化室排ガス送気管と、前記炭化室排ガス送気管内に燃
焼用空気を供給するためのブロアと、前記加熱室に取り
付けられた、前記加熱室で発生した排ガスを大気中に排
出するための加熱室排ガス排出管と、前記燃焼室におい
て発生した燃焼排ガスを前記加熱室内に導き、その排熱
を前記炭化室の加熱に利用するための、一端が前記燃焼
室のガス排出口に接続され、他端が前記加熱室上部のガ
ス送気口に接続された燃焼排ガス戻し管とからなること
に特徴を有するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、この発明の装置を図面を参
照しながら説明する。図１は本発明装置の一実施態様を
示す概略垂直断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図
３は本発明装置の概略斜視図である。図面に示すよう
に、この発明の装置においても、廃棄物を炭化処理する
ための炭化室１と、炭化室１の上方にガス排出管４を介
して接続された、炭化室１内で発生した排ガスを燃焼し
脱煙および脱臭するための水平円筒状の燃焼室３とが設
けられている。

【００１１】炭化室１の上部には、蓋６を有する廃棄物
供給口５が設けられ、その下部には炭化物排出口７が設
けられている。炭化室１内には、その軸線を中心として
回転可能な攪拌機８が、炭化室１の両側壁にそれぞれ軸
９，９′によって軸支されており、一方の軸９に取り付
けられたギヤ１０は、モータ１２の駆動軸に取り付けら
れた回転スプロケット１３に、チェーン１１を介して連
結されている。

【００１２】攪拌機８は、その軸９，９′に近い両側端
に位置する、３枚の羽根14a, 14b,14c からなる回転翼
１４と、回転翼１４の上記３枚の羽根の各々の頂点を相
互に連結する、各羽根の先端幅と同じ幅の３枚の連結杆
１５と、連結杆１５の各々に一定間隔をあけて取り付け
られた、炭化室１の中心部に向けた複数個の逆三角形状
の突起１６とからなっている。

【００１３】炭化室１の外側には、これを囲んで加熱室
２が設けられており、加熱室２の下部には、１次燃焼用
バーナ１７を有する燃料噴射ダクト１８と、ファン１９
を有する炭化物冷却用ダクト２０とが接続されている。
加熱室２の燃料噴射ダクト１８の接続部付近には、ブロ
ワ２１を有する燃焼用空気供給管２２が取り付けられて
いる。

【００１４】燃焼室３の一端側には、２次燃焼用バーナ
２３を有する予備燃焼室２４が設けられ、炭化室１のガ
ス排出管４は、予備燃焼室２４に接続されている。２５
はガス排出管４内に燃焼用空気を供給するためのブロワ
である。燃焼室３の他端側には、燃焼室３で発生した燃
焼排ガスの排気口２６が設けられ、排気口２６には排気
筒２７が接続されている。２８は排気筒２７に設けられ
た排気弁である。

【００１５】加熱室２には、炭化室１を加熱した排ガス
の排出口２９が設けられており、排ガス排出口２９には
上記排ガスを大気中に放散するためのガス排出管３０
が、排気筒２７内を貫通して設けられている。

【００１６】図３に示すように、燃焼室３に接続された
排気口２６の下部には、燃焼室３で発生した燃焼排ガス
を加熱室２に戻すための燃焼排ガス戻し管３１が接続さ
れており、燃焼排ガス戻し管３１の他端は、加熱室２の
上部に設けられたガス送気口３２に接続されている。３
３は、燃焼排ガス戻し管３１に設けられたダンパであ
る。

【００１７】供給口５から炭化室１内に供給された廃棄
物は、炭化室１内に設けられた攪拌機８の回転によって
攪拌され、且つ、攪拌機８の連結杆１５の各々に一定間
隔で取付けられた逆三角形状の突起１６によって粉砕さ
れる。そして、炭化室１の外側の加熱室２に接続された
燃料噴射ダクト１８から、１次燃焼用バーナ１７によっ
て噴射される燃料により炭化室１は直火加熱され、炭化
室１内で攪拌機８により攪拌、粉砕された廃棄物は、乾
燥および乾留されて炭化し細粒状になる。

【００１８】廃棄物の乾燥および乾留工程において炭化
室１から発生した排ガスは、ガス排出管４を通り、予備
燃焼室２４を経て燃焼室３に導かれ、予備燃焼室２４に
取り付けられた２次燃焼用バーナ２３から噴射される燃
料により予備燃焼した上、燃焼室３に吹き込まれ、燃焼
室３において燃焼し、無煙且つ無臭状になる。

【００１９】燃料噴射ダクト１８から加熱室２に吹き込
まれ、炭化室１を加熱してその中の廃棄物を乾燥・乾留
した排ガスは、排ガス排出口２９からガス排出管３０を
通り大気中に放散される。なお、上記加熱室２からの排
ガスは、燃料例えば灯油の燃焼排ガスであるから、これ
を大気中に放散しても公害が生ずるおそれはない。

【００２０】また、加熱室２からの排ガスは、前述した
先行技術のように、燃焼室３内に戻されることはないの
で、燃焼室３の温度低下を招くことはなく、従って、燃
焼室３における炭化室１からの排ガスの燃焼を効率的に
行うことができる。

【００２１】このようにして、炭化室１内の廃棄物が炭
化されて細粒状になった後、燃料噴射ダクト１８からの
燃料の吹き込み、および、２次燃焼用バーナ２３からの
燃料の吹き込みを止め、そして、炭化室１内に炭化物冷
却用ダクト２０からファン１９により冷却用空気を吹込
む。このようにして、炭化室１内の細粒状の炭化物は冷
却された後、炭化室１の一側壁に設けられた排出口７か
ら排出される。

【００２２】上述した工程において、炭化室１から発生
した排ガスを燃焼室３内で燃焼した燃焼排ガスの温度は
約７００〜９００℃である。そこで、この発明において
は、上記燃焼排ガスの高温の部分を、燃焼排ガス戻し管
３１を通って加熱室２内に、その上部に設けられたガス
送気口３２から吹き込み、炭化室１内における廃棄物の
乾燥・乾留の熱源の一部として有効利用する。

【００２３】即ち、炭化室１内の廃棄物に対する加熱初
期の乾燥段階においては、廃棄物からの水蒸気発生量が
多いために、炭化室１内で発生し、燃焼室３において燃
焼させた燃焼排ガスの温度は、約７００〜８００℃であ
って比較的低く、このような比較的低温の燃焼排ガスを
加熱室２内に吹き込んでも、熱源としての効果は得られ
ない。そこで、加熱初期の乾燥段階における、燃焼排ガ
スが比較的低温のときには、燃焼排ガス戻し管３１に設
けられたダンパ３３を閉じ、そして、燃焼室３に接続さ
れた排気筒２７の排気弁２８を開くことにより、燃焼室
３からの燃焼排ガスを加熱室２に戻すことなく大気中に
放散する。

【００２４】炭化室１内における廃棄物の乾燥が終わ
り、水蒸気の発生が無くなって乾留工程に入ると、炭化
室１内で発生し、燃焼室３において燃焼させた燃焼排ガ
スの温度は上昇して８００℃を超えるようになる。この
ように、乾留工程に入り燃焼排ガスが比較的高温になっ
たときには、燃焼排ガス戻し管３１に設けられたダンパ
３３を開き、そして、燃焼室３に接続された排気筒２７
の排気弁２８を閉じることにより、燃焼室３からの燃焼
排ガスを燃焼排ガス戻し管３１から加熱室２内に導き、
炭化室１内の廃棄物の乾燥および乾留の熱源の一部とし
て有効利用する。

【００２５】このように、本発明においては、炭化室１
において発生し、燃焼室３内において燃焼させた無煙、
無臭状の燃焼排ガスのうち、比較的高温の排ガスを炭化
室１内に戻し、廃棄物の乾燥および乾留の熱源の一部と
して有効に利用した後、排気筒２７を通って大気中に放
散する。従って、燃焼排ガスの有する熱を適切に有効利
用することができる。

【００２６】なお、炭化室１から排出された細粒状の炭
化物は、土壌の改良、農作物の成長促進等のような農業
への利用、良質サイレージの生産、飼料の分解促進等畜
産への利用、電磁波の遮断や湿度の調整等建築材への利
用、または、飲料水のろ過や冷蔵庫における消臭等環境
衛生への利用など、各種の産業分野において広く活用す
ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
会社、工場、ホテル、旅館、飲食店、一般家庭等から排
出された生ごみその他の廃棄物を、どのような形状のも
のでも、無煙、無臭で且つダストが飛散することなく、
簡単な設備で且つ少ない燃費で経済的に効率よく処理す
ることができ、しかも、燃焼排ガスの有する熱を有効に
利用することができる等、多くの工業上優れた効果がも
たらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を実施するための装置の一実施
態様を示す垂直断面正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１の概略斜視図である。

【符号の説明】

１ 炭化室 ２ 加熱室 ３ 燃焼室 ４ ガス排出管 ５ 廃棄物供給口 ６ 蓋 ７ 炭化物排出口 ８ 攪拌機 ９ 軸 10 ギヤ 11 チェーン 12 モータ 13 スプロケット 14 回転翼 15 連結杆 16 突起 17 １次燃焼用バーナ 18 燃料噴射ダクト 19 ファン 20 炭化物冷却用ダクト 21 ブロワ 22 燃焼用空気供給管 23 ２次燃焼用バーナ 24 予備燃焼室 25 ブロワ 26 排気口 27 排気筒 28 排気弁 29 排ガス排出口 30 ガス排出管 31 燃焼排ガス戻し管 32 ガス送気口 33 ダンパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 旭 神奈川県横浜市鶴見区小野町61番１号 エヌケーケープラント建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−184611（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−49618（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−280236（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/16 F23G 5/027

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を乾燥・乾留して炭化処理するた
   めの、廃棄物供給口および炭化物排出口を有する気密の
   炭化室と、 前記炭化室の両側壁に軸着され、軸線を中心として回転
   可能に炭化室内に設けられた、前記炭化室内に供給され
   た廃棄物を粉砕攪拌するための攪拌機と、 前記炭化室の外側にこれを囲んで設けられた、前記炭化
   室を加熱し炭化室内の廃棄物を炭化する燃料噴射ダクト
   を有する加熱室と、 前記炭化室内で発生した排ガスを燃焼し脱煙および脱臭
   するための、燃焼用バーナが取付けられた燃焼室と、 前記炭化室と前記燃焼室とを接続し、前記炭化室内で発
   生した排ガスを前記燃焼室の入側に導く炭化室排ガス送
   気管と、前記炭化室排ガス送気管内に燃焼用空気を供給するため
   のブロアと、 前記加熱室に取り付けられた、前記加熱室で発生した排
   ガスを大気中に排出するための加熱室排ガス排出管と、 前記燃焼室において発生した燃焼排ガスを前記加熱室内
   に導き、その排熱を前記炭化室の加熱に利用するため
   の、一端が前記燃焼室のガス排出口に接続され、他端が
   前記加熱室上部のガス送気口に接続された燃焼排ガス戻
   し管とからなることを特徴とする、廃棄物の炭化処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記燃焼室のガス排出口に接続され、前
   記燃焼室で発生した燃焼排ガスを大気中に排出するため
   の排気筒に、排気弁を設けたことを特徴とする請求項１
   記載の廃棄物の炭化処理装置。
3. 【請求項３】 前記燃焼排ガス戻し管に、ダンパを設け
   たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃
   棄物の炭化処理装置。